LED UV SMD 6650 con Pacchetto Ceramico - Dimensioni 6,6x6,6x3,85mm - Tensione 6,4-7,6V - Lunghezza d'Onda 365-410nm - Scheda Tecnica IT - Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un diodo a emissione di luce ultravioletta (LED UV) di tipo Surface Mount Device (SMD) ad alta potenza. Il prodotto è progettato per applicazioni di livello industriale che richiedono prestazioni robuste ed un'emissione affidabile nello spettro ultravioletto. La sua costruzione impiega materiali avanzati per garantire stabilità e lunga durata anche in condizioni operative impegnative.

1.1 Descrizione Generale

Il LED è caratterizzato da un compatto substrato in ceramica abbinato ad una lente in vetro di quarzo per l'incapsulamento. Questa combinazione di materiali offre eccellenti proprietà di gestione termica dalla ceramica ed alta trasparenza ai raggi UV e durabilità dal quarzo. Le dimensioni complessive del package sono 6,6 mm in lunghezza, 6,6 mm in larghezza e 3,85 mm in altezza, rendendolo adatto per linee di assemblaggio SMT automatizzate.

1.2 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Package Superiore:Substrato ceramico per un'efficiente dissipazione del calore e lente in quarzo per una trasmissione ottimale della luce UV e resistenza agli agenti ambientali.
• Ampio Angolo di Visione:Un angolo a mezza intensità di 120 gradi garantisce un'ampia copertura d'irradiazione, vantaggiosa per la polimerizzazione o disinfezione di aree.
• Compatibilità SMT:Completamente compatibile con i processi standard di assemblaggio Surface Mount Technology e rifusione della saldatura.
• Manipolazione Automatica:Fornito su nastro e bobina per la compatibilità con macchine pick-and-place ad alta velocità.
• Sensibilità all'Umidità:Classificato al Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL) 3, richiede essiccamento se esposto per più di 168 ore prima della rifusione.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).

1.3 Applicazioni Principali

Questo LED UV è progettato per applicazioni che sfruttano la luce ultravioletta per processi chimici o effetti germicidi. I principali campi di applicazione includono:

• Fotopolimerizzazione UV:Polimerizzazione istantanea di adesivi, rivestimenti ed inchiostri nella stampa, assemblaggio elettronico e stampa 3D.
• Polimerizzazione Inchiostri UV:Specificamente per l'essiccazione e polimerizzazione degli inchiostri nei processi di stampa industriale.
• Disinfezione Ultravioletta:Utilizzato in apparecchiature per la purificazione di aria, acqua o superfici, mirato contro i microrganismi.
• Utilizzo Generale:Altre applicazioni che richiedono una fonte affidabile di luce UVA o UV vicina.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettriche ed Ottiche

Tutti i parametri sono specificati ad una temperatura del punto di saldatura (Ts) di 25°C. Le metriche di prestazioni chiave sono suddivise in diversi codici prodotto in base alle caratteristiche specifiche.

• Tensione Diretta (VF):Misurata ad una corrente di pilotaggio di 1400 mA. Il prodotto è offerto in tre classificazioni di tensione: B28 (da 6,4V a 6,8V), B30 (da 6,8V a 7,2V) e B32 (da 7,2V a 7,6V). Ciò consente considerazioni di progetto relative ai requisiti dell'alimentazione.
• Flusso Radiante (Φe):La potenza ottica emessa in milliwatt (mW). Questa è la misura primaria dell'intensità della luce UV. La prestazione è classificata in tre livelli di flusso (1B42, 1B43, 1B44) con valori tipici che vanno da circa 3550 mW a oltre 7100 mW a 1400mA, a seconda della specifica variante di lunghezza d'onda.
• Varianti di Lunghezza d'Onda:La famiglia di prodotti copre diversi intervalli di lunghezza d'onda di picco: 365-370 nm, 380-390 nm, 390-400 nm e 400-410 nm. La scelta dipende dalla sensibilità del foto-iniziatore nelle applicazioni di polimerizzazione o dalla curva di efficacia germicida per la disinfezione.
• Resistenza Termica (RthJ-S):La resistenza termica giunzione-punto di saldatura è specificata con un valore tipico di 4,5 °C/W. Questo basso valore è un diretto beneficio del package ceramico, che indica un efficiente trasferimento di calore dal chip LED al circuito stampato.
• Corrente Inversa (IR):La massima corrente di dispersione è di 5 μA quando viene applicata una polarizzazione inversa di 10V.

2.2 Valori Assoluti Massimi

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali possono verificarsi danni permanenti. Non è garantito il funzionamento a questi limiti o oltre.

• Massima Dissipazione di Potenza (PD):15,2 Watt.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):2000 mA, consentita in condizioni impulsive (larghezza impulso 0,1ms, ciclo di lavoro 1/10).
• Tensione Inversa (VR):10 Volt.
• Scarica Elettrostatica (ESD):Resiste a 2000V secondo il modello del corpo umano (HBM). Sono comunque necessarie precauzioni ESD durante la manipolazione.
• Intervalli di Temperatura:
  • Temperatura Operativa (TOPR): da -40°C a +80°C.
  • Temperatura di Stoccaggio (TSTG): da -40°C a +100°C.
  • Temperatura di Giunzione Massima (TJ): 105°C.

2.3 Spiegazione del Sistema di Classificazione

Il prodotto utilizza un sistema di classificazione standardizzato per garantire prestazioni uniformi:

• Classificazione Tensione Diretta (VF):I codici B28, B30, B32 consentono ai progettisti di selezionare LED con cadute di tensione simili per una distribuzione uniforme della corrente in array paralleli.
• Classificazione Flusso Radiante (Φe):I codici 1B42, 1B43, 1B44 categorizzano i LED in base alla loro potenza ottica emessa. Cið consente un'intensità luminosa prevedibile nell'applicazione finale.
• Classificazione Lunghezza d'Onda:Il numero di parte del prodotto indica l'intervallo di lunghezza d'onda dominante (es. 365-370nm). Questa precisa selezione è critica per applicazioni in cui sono mirate specifiche foto-reazioni.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

3.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Curva IV)

La scheda tecnica fa riferimento ad una tipica curva caratteristica IV. Per questo tipo di LED UV ad alta potenza, ci si aspetta che la curva mostri una relazione esponenziale a correnti molto basse, per poi transitare in una regione pressoché lineare con una resistenza in serie alla corrente nominale operativa di 1400mA. La pendenza in questa regione operativa è legata alla resistenza dinamica del LED. Comprendere questa curva è essenziale per progettare driver a corrente costante appropriati, al fine di garantire un'emissione ottica stabile e prevenire la fuga termica.

4. Informazioni Meccaniche e di Package

4.1 Dimensioni e Disegni del Package

Il contorno meccanico è definito in modo rigoroso con un ingombro di 6,60 mm x 6,60 mm e un'altezza complessiva di 3,85 mm. Il package include un pad termico sul fondo per migliorare l'adesione della saldatura e lo smaltimento del calore. La lente è posizionata centralmente sulla superficie superiore. Le tolleranze dimensionali per tutte le caratteristiche sono generalmente ±0,2 mm salvo diversa indicazione.

4.2 Identificazione della Polarità e Layout dei Pads di Saldatura

I terminali catodo (-) e anodo (+) sono chiaramente marcati sul fondo del package. È fornito un modello raccomandato per i pad di saldatura (Land Pattern), che mostra le dimensioni per i due pad elettrici e il più grande pad termico centrale. Seguire questa raccomandazione è cruciale per ottenere connessioni elettriche affidabili, massimizzare le prestazioni termiche e garantire un corretto allineamento durante la saldatura a rifusione.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Profilo di Saldatura a Rifusione SMT

Il prodotto è adatto per processi di saldatura a rifusione a infrarossi o a convezione. Deve essere seguito un specifico profilo di temperatura, che tipicamente include zone di preriscaldamento, stabilizzazione termica, rifusione e raffreddamento. La temperatura di picco della saldatura non deve superare la temperatura massima nominale per evitare danni al die del LED, ai bond interni o alla lente in quarzo. A causa della classificazione MSL 3, le buste barriera all'umidità aperte richiedono che i componenti vengano essiccati se non utilizzati entro 168 ore.

5.2 Saldatura Manuale e Rilavorazione

Se necessaria, la saldatura manuale o la rilavorazione deve essere eseguita con grande attenzione. Si deve utilizzare un saldatore a temperatura controllata mantenendo la temperatura della punta il più bassa possibile (raccomandato sotto i 350°C) e minimizzando il tempo di contatto per prevenire shock termici al componente. Deve essere evitato il contatto diretto con la lente in quarzo.

6. Imballaggio, Stoccaggio e Ordinazione

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati su nastro portacomponenti a rilievo su bobine per l'assemblaggio automatico. Vengono fornite le dimensioni dettagliate delle tasche del nastro portante e della bobina (inclusi diametro del mozzo, diametro della flangia e larghezza) per garantire la compatibilità con le apparecchiature SMT. La bobina è etichettata con informazioni sul prodotto, quantità e dati di tracciabilità del lotto.

6.2 Barriera all'Umidità e Imballaggio a Secco

Per mantenere la classificazione MSL 3, le bobine sono sigillate all'interno di una busta barriera all'umidità insieme ad una scheda indicatrice di umidità. La busta è sottovuoto o riempita con azoto secco per proteggere i componenti dall'umidità ambientale durante lo stoccaggio e il trasporto.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

7.1 Considerazioni di Progetto per Prestazioni Ottimali

• Gestione Termica:La chiave per la longevità e l'emissione stabile è un efficace smaltimento del calore. La bassa resistenza termica di 4,5 °C/W è efficace solo se il circuito stampato (PCB) dispone di adeguati via termici e area in rame per dissipare il calore. La temperatura di giunzione massima di 105°C non deve essere superata.
• Corrente di Pilotaggio:Operare a o al di sotto della corrente continua consigliata di 1400mA. L'utilizzo di un driver a corrente costante è essenziale per prevenire fluttuazioni di corrente che influenzano l'emissione luminosa e la durata. La classificazione della tensione diretta può aiutare a progettare il margine di tensione nel driver.
• Ottiche e Materiali:Per sistemi di disinfezione o polimerizzazione, assicurarsi che qualsiasi ottica secondaria o materiale di copertura (come tubi o finestre) sia trasparente alla specifica lunghezza d'onda UV emessa. Molte materie plastiche standard si degradano sotto esposizione UV.

7.2 Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED UV con package in plastica, questo package in ceramica e quarzo offre prestazioni termiche significativamente migliori, una temperatura operativa massima più elevata e una superiore resistenza alla degradazione (ingiallimento) dell'incapsulante indotta dai raggi UV. Ciò si traduce in una maggiore durata, potenza in uscita sostenuta più alta e affidabilità in ambienti ostili.

8. Domande Frequenti (FAQ)

8.1 Qual è la differenza tra le varianti di lunghezza d'onda (365nm vs. 400nm)?

La variante 365-370nm emette nello spettro UVA, ideale per la maggior parte delle applicazioni industriali di fotopolimerizzazione UV poiché corrisponde ai comuni foto-iniziatori. La variante 400-410nm è UV vicina al visibile e può essere utilizzata dove è necessaria una penetrazione più profonda o un'iniziazione chimica diversa, o dove l'UV a bassa energia è sufficiente per la disinfezione.

8.2 Come interpreto il valore del Flusso Radiante (mW) per la mia applicazione?

Il flusso radiante è la potenza ottica totale emessa. Per la polimerizzazione, questo si riferisce alla dose (energia per area) fornita. È necessario calcolare l'irradianza (mW/cm²) sul bersaglio in base alla distanza, alle ottiche e a questo valore di flusso. Per la disinfezione, l'efficacia germicida dipende dalla lunghezza d'onda, quindi il flusso deve essere pesato in base ad uno spettro d'azione.

8.3 Posso pilotare questo LED con una sorgente a tensione costante?

È fortemente sconsigliato. I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Una sorgente a tensione costante con una semplice resistenza in serie è inefficiente e offre una scarsa regolazione rispetto alle variazioni di temperatura e di Vf da unità a unità. Per un funzionamento stabile e affidabile è necessario un driver LED dedicato a corrente costante.

9. Affidabilità e Test

Il prodotto è sottoposto ad una serie di test di affidabilità per garantire le prestazioni sotto stress. Gli elementi di test standard possono includere vita operativa ad alta temperatura, cicli termici, test di umidità e resistenza al calore della saldatura. Vengono definiti condizioni specifiche e criteri di superamento/fallimento (come variazioni ammissibili della tensione diretta o del flusso radiante) per garantire la robustezza del prodotto.